Beynin səthindəki bir çox yivlər və çuxurlar insanlara xasdır, lakin onlar çox vaxt qeyri-adi böyük beynin çox kiçik kəllə sümüyünün içinə yığılmasının maraqsız nəticəsi kimi rədd edilir.

Lakin nevroloqlar müəyyən edirlər ki, bu qıvrımlar, məsələn, yuxu çantasını əşya kisəsinə məcbur edən zaman əldə edilən şişkin qıvrımlar kimi sadəcə artefakt deyil. Bu yivlərdən bəzilərinin ən kiçiklərinin dərinlikləri beyində artan qarşılıqlı əlaqə və daha yaxşı düşünmə qabiliyyəti ilə əlaqəli görünür.

Berkeley, Kaliforniya Universitetinin The Journal of Neuroscience jurnalında nəşr olunan bir araşdırmada tədqiqatçılar göstərir ki, uşaqlar və yeniyetmələrdə bəzi kiçik yivlərin dərinlikləri beynin bölgələri – lateral prefrontal korteks və lateral parietal korteks – əsaslandırma və digər yüksək səviyyəli kognitiv funksiyalar arasında artan əlaqə ilə əlaqələndirilir.

Yivlər əslində həmin sahələri kosmosda bir-birinə yaxınlaşdıraraq, aralarındakı əlaqələri qısalda və kommunikasiyanı sürətləndirə bilər.

Tədqiqatçıların fikrincə, nəticə ondan ibarətdir ki, üçüncü sulkus adlanan bu kiçik yivlərdəki dəyişkənlik idrak performansındakı fərdi fərqləri izah etməyə kömək edə bilər və diaqnostik göstəricilər və ya düşüncə qabiliyyətinin və ya neyro-inkişaf pozğunluqlarının biomarkerləri kimi xidmət edə bilər.

Psixologiya professoru və UC Berkeley’nin Helen Wills Neuroscience İnstitutunun (HWNI) üzvü Silvia Bunge, “Bu araşdırmaya təkan verən sulkal dərinliyin uşaqlar və yeniyetmələr arasında düşünmə ilə əlaqəli olduğunu görmək idi” dedi. “Əvvəlki tapıntılarımızı nəzərə alaraq, keçmiş doktorant yoldaşımız Suvi Hakkinen sulkal dərinliyin əsaslandırma performansı ilə əlaqəli olub olmadığını yoxlamaq və lateral prefrontal-parietal şəbəkə daxilində koordinasiya edilmiş fəaliyyət nümunələrinin sulkal dərinlik və əsaslandırma arasındakı bu əlaqəni izah edə biləcəyini yoxlamaq məqsədi daşıyırdı.”

UC Berkeley psixologiya və nevrologiya üzrə dosenti və HWNI üzvü Kevin Weiner əlavə etdi: “Bizim lateral prefrontal korteksdə hansı üçüncü dərəcəli sulkusun lateral parietal korteksdəki üçüncü sulkuslara funksional olaraq bağlı olacağına dair açıq proqnozlarımız var idi və bu, açıqlandı” dedi. “Prefrontal və parietal korteksləri bir kənara qoysaq, fərziyyə ondan ibarətdir ki, sulcislərin əmələ gəlməsi əlaqəli beyin bölgələri arasında qısaldılmış məsafələrə gətirib çıxarır ki, bu da sinir səmərəliliyinin artmasına və daha sonra tərcümə tətbiqləri ilə təkmilləşdirilmiş idrakda fərdi fərqlərə səbəb ola bilər.”

Bunge, “Qorteks bir növ təsadüfi olaraq beynə daxil olur – mənə həmişə öyrədilmiş şey budur” dedi. “Kevin gəldi və sulci haqqında fikrimi dəyişdi.”

Beynin təpələri və vadiləri

Əksər heyvanların, o cümlədən məməlilərin beyni hamar səthlərə malikdir. Primatların beyin qabığını əhatə edən təpələri və dərələri var. Primatların bir qrupu, marmosetlər adlanan Yeni Dünya meymunlarının dayaz, çətinliklə hiss edilən sulkusları olsa da, insanlarda dərin bir kəsik var, qabığın 60% -dən 70% -ə qədəri bu qıvrımlarda basdırılır.

İnsanlarda kortikal bükülmə nümunələri də yaşla dəyişir, onların son quruluşunu prenatal inkişafda gec qurur, qocalıqda isə daha az nəzərə çarpır.

“Sülkuslar inkişafla dəyişə bilsə də, daha dərin və ya dayazlaşa və daha incə və ya qalın boz maddə inkişaf etdirə bilsə də – yəqin ki, təcrübədən asılı olaraq – sulkusların xüsusi konfiqurasiyası sabit fərdi fərqdir: onların ölçüsü, forması, yeri və hətta bir neçə çınqıl üçün, mövcud və ya olmamasından asılı olmayaraq,” dedi 6 yaşdan gənc yetkinlikdə gəncləri mücərrəd düşünən Bunge.

Çoxu insana xas olan ən kiçik yivlər üçüncü dərəcəli çuxurlar adlanır, çünki onlar prenatal inkişafda sonuncu olurlar və heç vaxt beyin səthində ən aydın görünən əsas və ya birincili sulkuslar qədər dərin olmurlar.

Elm adamları, üçüncü dərəcəli sulkusların insan beyninin təkamül boyu ən çox genişlənən və uzunmüddətli inkişafa malik hissələrində meydana gəldiyini və onların çox güman ki, uzun sürən yeniyetməlik dövründə inkişaf edən idrak aspektləri – düşünmə, qərar qəbul etmə, planlaşdırma və özünü idarə etmə ilə əlaqəli olduğunu fərz etdilər.

Lakin bu araşdırmadan əvvəl üçüncü dərəcəli sulcis və beyin bağlantısı arasında əlaqə üçün dəlil yox idi. UC Berkeley tədqiqatı, son bir neçə il ərzində belə bir sübut təmin edən bir neçə tədqiqatdan biridir.

Sulci idrakla əlaqələndirilir

Weiner və Bunge dedilər ki, bakalavr tələbələri olaraq onlara heç vaxt üçüncü dərəcəli sulkusları necə müəyyənləşdirmək öyrədilməyib; onlar tez-tez hər hansı bir konkret şəxsə uyğun gəlməyən orta beyinlərin skanlarını araşdırırdılar.

Weiner bu uyğunsuzluğu bir bakalavr kimi hiss etdi.

“O zaman bildiyim tək şey, laboratoriyada olan orta beyin atlaslarında olmayan bəzi kortikal qıvrımların olması idi. Ona görə də mentorlarım Sabine Kastner və Charlie Gross-a verdiyim sual, “Mənim atlaslarımızda olmayan müxtəlif strukturlarım varmı, yoxsa bu atlaslarda çatmayan strukturlar varmı?” “Bu, görmə korteksindəki xüsusi bir üçüncü dərəcəli çuxuru öyrənən 15 illik bir dovşan dəliyinə göndərdi.”

Bu iş göstərdi ki, müəyyən bir sulcus, orta fusiform sulcus, hər hansı bir insanda uzunluğu 3 millimetrdən 7 santimetrə qədər dəyişir. Üstəlik, sulkus nə qədər uzun olarsa, bir insan insan üzlərini emal etmək və tanımaqda bir o qədər yaxşı idi.

“Şəxslərin təxminən 2% -ində inkişaf prosopaqnoziyası var, bu da onların üzləri qavra bilməməsi və beyin zədələnməsinin olmaması deməkdir” dedi. “Bu sulkus, xüsusən də sağ yarımkürədə, bu insanlarda neyrotipik nəzarət adlandırdığımızdan daha qısa və dayazdır.”

Bu dovşan dəliyinə əsaslanaraq, Bunge və Weiner, beynin digər bölgələrində, vizual emal bölmələri xaricində üçüncü dərəcəli sulkusların da idrak qabiliyyəti ilə əlaqəli olub olmadığını maraqlandırdı. 2018-ci ildə UC Berkeley-ə köçdükdən sonra Weiner, bu bölgədəki sulcislərin əsaslandırma ilə əlaqəli olub olmadığını yoxlamaq istəyən Bunge ilə birlikdə beynin ön hissəsində alnın arxasında yerləşən prefrontal korteksi araşdırmağa başladı.

2021-ci il məqaləsində, ikisi lateral prefrontal korteksdəki bütün kiçik sulkusları müəyyən etmək üçün əməkdaşlıq etdilər və üçüncü dərəcəli sulkusları düşünmə qabiliyyətinə ən çox töhfə verən kimi müəyyən edən bir kompüter modeli yaratdılar.

Weiner, “Model, lateral prefrontal korteksdə uşaqlarda düşünmə bacarıqlarına töhfə verən üçüncü dərəcəli sulkusların olduğunu müəyyən etdi” dedi.

Yeni tədqiqatda bu işi genişləndirən Weiner, Bunge və onların həmkarları kəllə tacının altında və dərhal arxasında yerləşən lateral parietal korteksdəki üçüncü dərəcəli çuxurları böyük səylə kataloqlaşdırdılar və onun lateral prefrontal korteksin sulkusları ilə funksional əlaqələrini araşdırdılar.

Hər iki tədqiqat üçün onlar yaşları 7 ilə 18 arasında dəyişən 20-si qadın olmaqla 43 iştirakçı üzərində araşdırma apardılar. Funksional maqnit rezonans görüntüləmə (fMRI) skanerində olarkən iştirakçılara əsaslandırma tapşırığı verildi. Tədqiqatçılar beynin hər yarımkürəsində müəyyən etdikləri 21 sulkusda beyin fəaliyyətinə və bu sulkuslar arasındakı funksional əlaqələrə, o cümlədən ilk dəfə üçüncü sulkuslara diqqət yetirdilər.

Bu fərdlər arasında əsaslandırmada iştirak edən bir neçə sulci üçün daha böyük dərinlik prefrontal və parietal sulkuslar dəsti arasında daha yüksək şəbəkə mərkəzliyi ilə əlaqələndirildi.

Təcrübə sulkuslara təsir göstərir

Bunge qeyd etdi ki, sulkusların dərinliyi ilə əsaslandırma arasındakı əlaqə bütün sulkuslar üçün uyğun deyil və sulkus dərinliyi təcrübə ilə dəyişə bilər.

“Biz düşünürük ki, fərdlərin düşünmə qabiliyyəti onların kortikal qatlanmasına görə daş kimi müəyyən edilir? Xeyr” dedi. “İdrak funksiyası müxtəlif anatomik və funksional xüsusiyyətlərin dəyişkənliyindən asılıdır və ən əsası, biz bilirik ki, təcrübə, təhsilin keyfiyyəti kimi, fərdin koqnitiv trayektoriyasının formalaşmasında güclü rol oynayır və hətta yetkinlik dövründə də çevikdir.”

Weiner-in laboratoriyası tədqiqatçılara insan beynindəki üçüncü sulkusları müəyyən etməyə kömək etmək üçün kompüter proqramı yaradır. Əksər proqramlar yalnız təxminən 35 sulci müəyyən edir, lakin üçüncü dərəcəli sulci daxil edildikdə, onların laboratoriyalarının birlikdə aşkar etdiyi yeniləri də daxil olmaqla, 100-dən çox olduğunu söylədi. Onlar iddia edirlər ki, sulcilər fərdlər arasında beyinləri müqayisə etmək üçün əlamətdar ola bilər, çünki beyinlər çox fərqlidir.

“Sadəcə son beş ildə onlarla beyin xəritəsi təklif olunub, lakin onlar korteksdəki əlaqəli bölgələrin sahələri ilə bağlı fikir ayrılığına malikdirlər və qrup və fərdi səviyyədə sahələr arasında uyğunsuzluqlar var” dedi Weiner. “Şəbəkə arxitekturasının fərdi sulkal morfologiyaya əsaslanaraq araşdırılması bu fikir ayrılıqlarını və uyğunsuzluqları aradan qaldırır və müəyyən bir fərd üçün xüsusi olan yerli sulkal anatomiyadan şəbəkə səviyyəsində fikir əldə etmək imkanı verir.”

Bunge və Weinerdən başqa, məqalənin digər UC Berkeley həmmüəllifləri keçmiş aspirant Suvi Hakkinen, keçmiş aspirant Willa Voorhies, keçmiş bakalavrlar Ethan Willbrand və Jewelia Yao və keçmiş qonaq alimlər Yi-Heng Tsai və Thomas Gagnantdır.

Ətraflı məlumat: Suvi Häkkinen və digərləri, Fərdi sulkal morfologiyaya funksional əlaqənin bağlanması pediatrik mülahizə araşdırmasında fikirlər verir, The Journal of Neuroscience (2025). DOI: 10.1523/JNEUROSCI.0726-24.2025

Jurnal məlumatı: Neuroscience jurnalı Kaliforniya Universiteti – Berkeley tərəfindən təmin edilmişdir